Java机试题*: 矩阵乘法计算量估算(使用FILO队列进行运算)
作者:互联网
描述
矩阵乘法的运算量与矩阵乘法的顺序强相关。
例如:
A是一个50×10的矩阵,B是10×20的矩阵,C是20×5的矩阵
计算A*B*C有两种顺序:((AB)C)或者(A(BC)),前者需要计算15000次乘法,后者只需要3500次。
编写程序计算不同的计算顺序需要进行的乘法次数。 本题含有多组样例输入! 数据范围:数据组数:,矩阵个数:,行列数: 进阶:时间复杂度:,空间复杂度:
输入描述:
输入多行,先输入要计算乘法的矩阵个数n,每个矩阵的行数,列数,总共2n的数,最后输入要计算的法则
计算的法则为一个字符串,仅由左右括号和大写字母('A'~'Z')组成,保证括号是匹配的且输入合法!
输出描述:
输出需要进行的乘法次数
import java.util.ArrayList; import java.util.Deque; import java.util.LinkedList; import java.util.List; import java.util.Queue; import java.util.Scanner; import java.util.stream.Collector; import java.util.stream.Collectors; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); // 获取矩阵相关信息 while (sc.hasNextInt()) { int matrixNum = sc.nextInt(); char matrixName = 'A'; List<Matrix> matrixs = new ArrayList<Matrix>(); for (int i = 0; i < matrixNum; i++) { Matrix matrix = new Matrix(); matrix.setName(String.valueOf(matrixName)); matrix.setRow(sc.nextInt()); matrix.setCol(sc.nextInt()); matrixs.add(matrix); matrixName++; } // 使用Deque队列做一个先进后出计算,并生成计算后的矩阵到matrixs String cal = sc.next(); Deque<String> queueMatrix = new LinkedList<String>(); // 乘法次数 int multiplication = 0; for (int i = 0; i < cal.length(); i++) { if(cal.charAt(i) == ')') { List<String> matrixNames = new ArrayList<String>(); // 弹出两个矩阵 matrixNames.add(queueMatrix.pollLast()); matrixNames.add(queueMatrix.pollLast()); // 弹出左括号 queueMatrix.pollLast(); // 获取要计算的两个矩阵 List<Matrix> matrixCal = matrixs.stream().filter(o->matrixNames.contains(o.getName())).collect(Collectors.toList()); Matrix matrix1 = matrixCal.get(0); int row1 = matrix1.getRow(); int col1 = matrix1.getCol(); String name1 = matrix1.getName(); Matrix matrix2 = matrixCal.get(1); int row2 = matrix2.getRow(); int col2 = matrix2.getCol(); String name2 = matrix2.getName(); // 两个矩阵可以相乘的条件是一个矩阵的列等于一个矩阵的行 // 两个矩阵乘法的次数 = 不相等的行数 * 不相等的列数 * 相等的行列数 if(col1 == row2) { multiplication += row1 * col1 * col2; // 若队列中还有元素则,将计算的新队列构建到矩阵集合以及FILO队列中 if(!queueMatrix.isEmpty()) { Matrix temp = new Matrix(); temp.setRow(row1); temp.setCol(col2); temp.setName(name1 + name2); queueMatrix.add(name1 + name2); matrixs.add(temp); } } else { multiplication += row1 * col1 * row2; if(!queueMatrix.isEmpty()) { Matrix temp = new Matrix(); temp.setRow(row2); temp.setCol(col1); temp.setName(name1 + name2); queueMatrix.add(name1 + name2); matrixs.add(temp); } } } else { queueMatrix.add(String.valueOf(cal.charAt(i))); } } System.out.println(multiplication); } } public static class Matrix { private int row; private int col; private String name; public int getRow() { return row; } public void setRow(int row) { this.row = row; } public int getCol() { return col; } public void setCol(int col) { this.col = col; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } }
标签:Java,试题,temp,int,矩阵,queueMatrix,FILO,public,Matrix 来源: https://www.cnblogs.com/duiyuedangge/p/15801492.html